Máquinas Eléctricas

Se dividen en cuatro grupos:

Generadores

Transforman la energía mecánica que reciben por su eje en energía eléctrica que suministran por sus bornes, generando una tensión eléctrica.

Motores

Convierten la energía eléctrica que reciben por sus bornes en energía mecánica que transmiten por su eje.

Convertidores

Pueden ser onduladores y rectificadores. Los primeros convierten la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA) y los segundos, de CA en CC.

Transformadores

Son máquinas eléctricas estáticas que mantienen la forma de energía que se suministra, aunque modifican sus características.

Constitución de las Máquinas Eléctricas

Están formadas por un circuito magnético y dos eléctricos. El circuito magnético de las máquinas de CC es de los denominados de polos salientes. Los polos están fabricados de chapas finas de hierro dulce, apiladas para formar el polo; también pueden estar constituidos de bloques de hierro dulce.

En los polos distinguimos dos partes: núcleo y expansión o zapata polar:

• Núcleo: Es la parte del polo que lleva enrollado el bobinado inductor y abarca desde la carcasa hasta la zapata.
• Zapata: Consiste en un ensanchamiento del polo en forma de arco, en la parte más cercana al rotor.

Los circuitos eléctricos se conocen con los nombres de inductor e inducido.

El circuito inductor es el circuito eléctrico que va enrollado a los núcleos de los polos de la máquina. También es conocido con el nombre de circuito de excitación, ya que cuando le atraviesa una corriente eléctrica genera un flujo que aplica al conjunto del circuito magnético de la máquina formado por dos polos.

En toda máquina eléctrica debemos distinguir:

• Estator: Es la parte fija o estática de la máquina. Está formado por una carcasa en la que se fija una corona con ranuras de chapas de acero aislado entre sí.
• Rotor: Es la parte móvil o giratoria de la máquina. Se sitúa en el interior del estator y está compuesto por un grupo de chapas de acero apiladas que forman un cilindro solidario con el eje del motor.

Características de las Máquinas Eléctricas

Hay que tener en cuenta las siguientes características:

• Tensión nominal
• Tensión de servicio
• Tensión normal de servicio
• Velocidad nominal
• Intensidad nominal
• Potencia nominal
• Potencia absorbida
• Potencia perdida
• Potencia útil
• Rendimiento
• Par motor

Motor de Inducción Asíncrono

Se le aplica el nombre de motor de inducción asíncrono al motor de CA cuya parte móvil, el rotor, gira a una velocidad diferente a la del flujo giratorio o velocidad síncrona. Su funcionamiento se basa en la acción de un flujo giratorio, generado en el circuito estatórico, sobre las corrientes inducidas por dicho flujo en el circuito del rotor.

Si el rotor girase a la misma velocidad que el campo giratorio creado por las corrientes del estator, el rotor estaría siempre sometido al mismo valor del flujo y no se inducirían corrientes y, por tanto, no giraría. Por lo contrario, cuando se produce un desplazamiento que provoca que la velocidad del rotor sea inferior a la del campo giratorio, el rotor se somete a una constante variación del flujo, con lo que sí se producen las corrientes inducidas.

En este tipo de motores, la velocidad del rotor no puede ser nunca igual a la del campo giratorio, no puede llegarse a la velocidad de sincronismo. Para conocer la velocidad síncrona de una máquina de CA aplicamos la fórmula: n=60f/p.

En el interior de las ranuras del estator se acoplan los bobinados formando el conjunto de devanados que contienen tantos circuitos como fases de alimentación. Cada devanado se compone de varias bobinas.

Motor Asíncrono Trifásico

Se denomina motor asíncrono trifásico si su campo giratorio es generado por un sistema de tres fases que se encuentran desfasadas 120º eléctricos. Este tipo se considera como el motor ideal para la mayoría de las aplicaciones por su precio, robustez y fácil mantenimiento.

Tiene como inconveniente que absorbe gran intensidad de corriente en el momento del arranque, ya que la resistencia del rotor de jaula de ardilla es muy pequeña. En motores con una potencia superior a 3KW se recurre a reducir dicha tensión.

Tensión de los Motores Trifásicos de Jaula de Ardilla

Todo motor trifásico de jaula de ardilla es un receptor bitensión; funciona a dos tensiones de alimentación sin que cambie ninguno de sus parámetros, salvo la intensidad de corriente que recorre el bobinado estatórico. La potencia, el par motor y la velocidad se mantienen constantes independientemente de la tensión a la que estén conectados.

Debe tener en cuenta que ambas tensiones no son arbitrarias, sino que están relacionadas por el coeficiente √3. Un motor cuya placa de características indica 230/400 V puede conectarse a cualquiera de dichas tensiones, teniendo en cuenta que la menor tensión corresponde siempre a la conexión triángulo y que la mayor corresponde a la conexión en estrella.